本文来自格隆汇专栏：天风研究
机器人运动控制的目的是使机器人能够按照人类的指令，完成复杂的动作任务和自主决策。设计并生产机器人的主要目的就是使机器人能代替人类从事特定任务，因此可以说，运动控制是机器人研究中的核心所在。
图片来源于：网络而机器人运动控制的本质是对伺服电机进行控制，而伺服系统一般有三种控制方式，分别是：转矩控制、位置控制、速度控制。
·转矩控制: 是指伺服驱动器仅对电机的转矩进行控制，原理是通过电流环控制电机转矩。电流环处于最内侧，此环完全在伺服驱动器内部进行。
·速度控制:是指驱动器仅对电机的转速和转矩进行控制，原理是通过电流环和速度环控制位置。
·位置控制:是指驱动器对电机的转速、转角和转矩进行控制，原理是通过电流环、速度环和位置环控制位置。位置环是最外环，可在驱动器和伺服电机编码器间构建也可以在外部控制器和电机编码器或最终负载间构建
图片来源于：网络在这三种控制方式中，传统机器人一般会使用位置控制，比如机械臂会沿着事先规划好的轨迹在封闭、确认的空间中运动。但是随着机器人应用场景的多样化，转矩控制的重要性愈发明显。比如说：机器人行走在不规则且未知的路面上，由于路面情况未知无法做事先的建模预测或者由于不规则路面状态太多而无法做精确的建模，这时如果使用纯位置控制的话，就无法规划处一条合适的位置轨迹，此时我们必须引入力控，做到实时的动态控制。
图片来源于：网络·力传感器的产业链剖析
从传感器的生产工艺流程可以知道，弹性体的制造加工和应变片的生产组装是两个较为重要的步骤。
图片来源于：网络·首先是应变片的生产。应变片涉及到的原材料包括钢材、铝材、箔材、电线电缆等，其中钢材、铝材以及电线电缆基本能实现国内采购，但是箔材基于材料的特殊性，现在仍然以进口为主。
·其次是弹性体的制造。一般由传感器厂商采购上游钢材或铝材，按照传感器设计，将材料进行机械加工，成为满足应变测试用的弹性元件。因此，弹性体的供应商一般是传感器厂商。
图片来源于：中航电测·应变片生产环节
海外应变片生产技术较为领先，其中以美国Vishay（VPG.US）、德国 HBM、日本的 NMB 为代表性企业。中国厂商方面，中航电测是中国综合实力、产品品类相对较强的应变片生产厂商，但在产品精度等性能方面与国际水平仍然有一定差异。
图片来源于：HBM 官网
·传感器制造环节
六维力矩传感器从：应变片生产、弹性体设计、参数标定等一系列环节都需要较高的技术工艺，海外比如ATI（ATI.US）、OnRobot 等在该行业已经深耕多年，能够实现大量程、高精度、高准度等性能优势，而中国在该领域起步较晚，当前正积极入局的包括宇立、柯力等中国优秀企业。
图片来源于：OnRobot 官网
根据高工机器人产业研究所(GGII)的数据，2022年中国市场六维力/力矩传感器销量达到8360套。假设六维力传感器销售均价为 2万元人民币，则 2022 年中国六维力传感器市场规模约为1.7 亿元人民币。
图片来源于：前瞻整体来说，随着人形机器人产业的 0-1 爆发放量，人形机器人的各个环节，以及重要零部件，都将充分受益。
Vishay（VPG.US）成立于1962 年，总部位于美国宾夕法尼亚州，是世界最大的无源半导体器件、应变片及称重传感器的最大制造商之一，目前集团已经有69个制造基地，遍布全球17个国家。是国际公认的电阻箔技术、传感器和基于传感器的适用于特定工业应用系统方案的制造商。作为其四大运营事业部之一，Micro-Measurements (MM) 致力于开发、生产和销售高精度应变测量产品，提供 Advanced Sensors(AS 应变片)、应力分析应变片和应变式传感器、应变片安装附件等。
HBM:公司成立于 1950 年，公司总部位于德国达姆斯达特市，公司的创办人霍丁格先生是世界上应变测量的先驱之一。当前有 3 个生产基地以及遍布全世界范围内30 多个销售代理机构的跨国公司。公司的主要客户遍布全球，世界上很多著名的衡器及测量方面的公司都与公司有密切的合作关系。HBM 产品范围涵盖传感器、应变片、放大器、数据采集系统以及用于结构耐久性测试和分析的软件。
ATI:美国 ATI Industrial Automation 是全球范围内优质机器人零部件供应商，专门从事制造用于工业自动化和机器人的高性能产品。ATI 公司在全球范围内为工业自动化、机器人以及相关领域提供了一系列的解决方案。它们为不同类型的制造和自动化应用设计并生产多种传感器和附件。
中航电测（300114）公司在中国起步早、起点高，从事电测产品已有三十多年的历史，具有国际水平的设计能力、接近国际水平的工艺装备及工艺制造技术，常温电阻应变计技术指标已达到世界水平。公司具有应变计、传感器、系统结构、数据采集、信号处理、产品加工、特种工艺等一系列研发、设计及生产技术。
柯力传感（603662）:柯力传感自1995 年成立以来，一直致力于应变式传感器、仪表和物联网系统等领域的研发、制造和销售，是一家国家级重点高新技术企业，是国内最重要的称重元件制造和销售企业之一。
宇立仪器：由原美国 FTSS 的总工程师黄约博士创建的公司，是全球知名企业 ABB 的战略供应商，其产品被世界各地的机器人广泛使用。宇立在机器人打磨、组装以及力控产品方面享有国际声誉。美敦力 (Medtronic) 所生产的腹部手术机器人采用了宇立的传感器，意味着宇立的产品已经符合医疗设备生产的高标准。
智云股份（300097）公司以科技研发作为自身发展最为核心的内生动力,技术领先是保持核心竞争力的关键因素。公司及各子公司高度重视技术创新与自主研发能力,建立了层次分明、规范完善的研发体系,研发实力稳步提升,
丰立智能（301368）公司与博世集团、史丹利百得、牧田、创科实业等国际电动工具制造龙头企业建立了长期稳定的业务合作关系。前述客户对供应商的质量要求较高,考核周期较长,评审体系复杂,客户转换供应商成本相对较高,短期内发行人难以被其他竞争对手替代。长期稳定地拥有上述知名客户资源,成为了发行人的核心竞争力。
步科股份（688160）公司主要从事工业自动化设备控制核心部件与数字化工厂软硬件的研发、生产、销售以及相关技术服务,并为客户提供设备自动化控制、数字化工厂解决方案。
昊志机电（300503）中高端数控机床、机器人、新能源汽车核心功能部件公司秉承“立足自主技术创新、服务全球先进制造”的发展战略,紧抓我国高端装备制造业快速发展的契机,立足主轴行业,借助公司在研发、制造、客户、品牌等方面的积累。
华工科技（000988）提供激光智能装备、激光自动化产线、激光全息综合防伪产品、传感器、汽车电子产品、光通信产品的研发、生产及销售。提供产品信息追溯系统的解决方案;提供医疗装备的研发、生产、销售及服务。
航天智装（300455）公司依托中国航天科技集团强大的品牌影响力,对外开展业务时具有良好的品牌效应,凭借多年在铁路运行安全检测及检修、智能测试仿真系统和微系统与控制部组件、核工业自动化装备领域的深耕,其产品和品牌受到了市场的广泛认可,并在相关领域品牌影响力突出。报告期内,公司更名为“北京航天神舟智能装备科技股份有限公司”,突显了公司战略定位和业务结构,进一步提升航天企业的品牌影响力。
新时达（002527）持续专注自主可控的核心技术公司是研发驱动型企业,多年来坚持自主研发路线,截至本报告期末,公司参与编制与修订国家技术标准共计 45 项,公司参与编制与修订行业技术标准共计 8 项,授权专利共计 840 项,软件著作权共计277 项。公司旗下多家子公司拥有“专精特新”称号。
中大力德（002896）自主研发优势公司多年坚持创新,不断改进和优化产品性能和结构,实现产品结构升级,同时结合国内市场客户的个性化需求,不断升级减速电机集成与检测技术、精密传动与控制技术,逐步形成了减速器、电机、驱动器一体化系列产品,产品覆盖了动力传动与控制应用主要领域。
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